Evaluacion-de-impacto-ambiental-y-de-riesgo-ambiental-de-una-planta-piloto-de-digestion-anaerobia-de-residuos-solidos-organicos-municipales

Vista previa del material en texto

a UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
 FACULTAD DE QUÍMICA 
 
 
EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL Y DE RIESGO AMBIENTAL 
DE UNA PLANTA PILOTO DE DIGESTIÓN ANAEROBIA DE 
RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS MUNICIPALES. 
TESIS 
 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE 
INGENIERO QUÍMICO 
 
 
 
 
 
 
 
PRESENTA 
HUGO MARTÍNEZ CERVANTES 
 
 
 MÉXICO, D.F. 2014 
 
 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
Restricciones de uso 
 
DERECHOS RESERVADOS © 
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL 
 
Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal 
del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). 
El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea 
objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para 
fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo 
mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, 
reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
 
 
JURADO ASIGNADO: 
 
PRESIDENTE: Profesor: José Antonio Ortiz Ramírez 
VOCAL: Profesor: Joaquín Rodríguez Torreblanca 
SECRETARIO: Profesor: Alfonso Durán Moreno 
1er. SUPLENTE: Profesor: Néstor Noé López Castillo 
2° SUPLENTE: Profesor: Manuel Miguel López Ramos 
 
 
SITIO DONDE SE DESARROLLÓ EL TEMA: 
TORRE DE INGENIERÍA, 3ER PISO, ALA SUR 
 
ASESOR DEL TEMA: 
Dr. Alfonso Durán Moreno 
(Nombre y firma) 
SUSTENTANTE: 
HUGO MARTÍNEZ CERVANTES 
(Nombre y firma) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“El riesgo es la oportunidad de descubrir nuevos horizontes” 
 
AGRADECIMIENTOS. 
A la Universidad Nacional Autónoma de México y su fundación por el apoyo otorgado 
durante mis estudios en la Facultad de Química. Es un orgullo y responsabilidad muy 
grande ser parte de ella. 
 
Agradecimiento especial para Beatriz Cervantes Piña, mi madre, sin ella llegar hasta 
aquí no hubiera sido posible. 
 
Agradezco al Dr. Alfonso Durán Moreno por la oportunidad de trabajar en el proyecto 
“Generación de un Sistema Piloto de Tratamiento de Residuos Sólidos Orgánicos 
Municipales” y también por la oportunidad de formar parte del equipo de trabajo en 
ingeniería ambiental. 
 
Y por el apoyo otorgado en dicho proyecto agradezco al Fondo Institucional de 
Fomento Regional para el Desarrollo Científico Tecnológico y de Innovación 
(FORDECYT) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT). 
 
Al Maestro Israel Islas, a la Ingeniera Marcela Estupiñan y a la Dra. Martha Roa por 
su apoyo, asesorías, revisiones, comentarios, experiencias compartidas y tiempo 
brindados que sin duda enriquecieron este trabajo, ¡Muchas gracias! Al grupo de 
trabajo de la torre de ingeniería: Diana Casas, Arturo Moreno, Julio Santiago, Mauro 
Aguilar, Daniel Mireles y todos (la lista es larga). 
 
A la profesora Imelda Velázquez Montes, por su apoyo como tutora durante el 
transcurso de mis estudios en la Facultad de Química. Y a todas las y los profesores 
que me impartieron clases y me guiaron por los caminos de conocimiento y 
aprendizaje de la Ingeniería Química. 
 
A mis amigos José Alberto, Ivan, José Ignacio, Diego Rodrigo, Pedro Omar, Alfonso, 
Adrián, Diego Torres, y Karina quienes me compartieron su tiempo, sus risas, 
pláticas y conocimientos durante esta etapa. 
 
Gracias también a la Dra. Rosa María Gutiérrez Zamora y al equipo de trabajo del 
Instituto de Ingeniería, en este nuevo ciclo de oportunidades y aprendizaje. 
 
Y si alguna vez escuchas en el viento mis palabras, 
Si alguna vez miras en el desierto mis ojos, 
Si alguna vez sientes de nuevo mis manos, 
Es por qué ahí estaré, 
A la luz de las estrellas respirando el aire de la noche, 
Mientras el sonido recorre mis venas y mi alma se inunda de ti! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de 
una Planta Piloto de Digestión Anaerobia de Residuos Sólidos 
Orgánicos Municipales.” 
 
(Tesis). 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ I ~ 
 
 
ÍNDICE. 
 
 
 
RESUMEN .......................................................................................... 1 
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................... 2 
1.1 Justificación .................................................................................. 3 
1.2 Objetivos ..................................................................................... 4 
1.2.1 Objetivo general ............................................................................ 4 
1.2.2 Objetivos particulares ...................................................................... 4 
1.3 Alcances ...................................................................................... 5 
2. MARCO TEÓRICO ......................................................................... 6 
2.1 La tendencia en la gestión de RSU ....................................................... 6 
2.2 Generación, composición y gestión de RSU en México ............................... 7 
2.3 El impacto ambiental de la disposición final de RSU ................................ 11 
2.4 Alternativa de tratamiento de la FORSU .............................................. 13 
2.5 Antecedentes de la digestión anaerobia de RSOM .................................. 13 
2.6 Principios básicos de la digestión anaerobia ......................................... 14 
2.7 Descripción de la tecnología para el tratamiento de RSOM ........................ 18 
2.8 Sistemas de digestión anaerobia de RSOM ........................................... 19 
2.9 Tecnologías comerciales para plantas de DA de RSOM ............................. 21 
2.10 Desventajas y ventajas de la DA ....................................................... 22 
2.11 Importancia de las evaluaciones de impacto ambiental y de riesgo ............. 24 
2.12 La evaluación de impacto ambiental ................................................... 26 
2.13 Riesgo ....................................................................................... 29 
2.14 La evaluación de impacto ambiental ................................................... 33 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ II ~ 
 
3. MARCO LEGAL ........................................................................... 35 
3.1 Leyes y reglamentos en materia de EIA y ERA ...................................... 36 
3.2 Listados de actividades altamente riesgosas (LAAR) ............................... 40 
3.3 Normas oficiales mexicanas (NOM) .................................................... 41 
3.4 Normas mexicanas, internacionales y de referencia ................................ 42 
4. METODOLOGÍA .......................................................................... 45 
4.1 Principales modelos para la evaluación de impacto ambiental .................... 45 
4.1.1 Listas de verificación (checklist)........................................................ 45 
4.1.2 Modelo de matriz .......................................................................... 46 
4.1.3 Modelo de valor de índice ............................................................... 46 
4.1.4 Modelo descriptivo de análisis de recursos ........................................... 47 
4.1.5 Diagramas de redes ...................................................................... 47 
4.1.6 Modelos computacionales de simulación .............................................. 47 
4.2 Metodología para la EIA del caso de estudio ......................................... 48 
4.2.1 Fase 1: Listas de verificación ...........................................................49 
4.2.2 Fase 2: Diagrama de causa-efecto..................................................... 50 
4.2.3 Fase 3: Matriz de EIA .................................................................... 51 
4.2.4 Fase 4: Cálculo de la magnitud de impacto .......................................... 54 
4.2.5 Fase 5: Presentación de resultados .................................................... 62 
4.2.6 Fase 6: Análisis y conclusiones ......................................................... 62 
4.3 Principales métodos para la evaluación de riesgo ambiental ...................... 63 
4.4 Metodología para la evaluación de riesgo del caso de estudio .................... 66 
5. DESARROLLO DE LAS EVALUACIONES Y RESULTADOS.............. 70 
5.1 Evaluación de impacto ambiental ...................................................... 70 
5.1.1 Diagramas de causa-efecto ............................................................. 70 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ III ~ 
 
5.1.2 Matriz de evaluación de impacto ....................................................... 75 
5.1.3 Propuestas de medidas de prevención y mitigación ................................ 93 
5.2 Evaluación de riesgo ambiental......................................................... 94 
5.2.1 Identificación de materiales y agentes químicos .................................... 94 
5.2.2 Peligros asociados a la operación de plantas de DA ................................ 96 
5.2.3 Descripción del riesgo de fuga de la planta de DA .................................. 97 
5.2.4 Zonas de protección en las instalaciones de la planta de DA.................... 100 
5.2.5 Descripción del riesgo a la salud por la exposición a H2S ........................ 102 
5.2.6 Criterios para implementar medidas de seguridad, prevención y mitigación. 103 
5.2.7 Matriz de gestión del riesgo para plantas de DA para el tratamiento de la 
FORSU. ............................................................................................ 104 
6. CONCLUSIONES. ...................................................................... 111 
7. REFERENCIAS Y ANEXOS ......................................................... 114 
7.1 Referencias ............................................................................... 114 
7.2 Anexos. ................................................................................... 123 
 
 
 
 
 
 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ IV ~ 
 
Índice de figuras 
 
Figura 1. Distribución porcentual de los tipos de sitios de disposición final de 
RSU en México en 2010. Adaptado de (INEGI, 2012) ………………….… 8 
Figura 2. Manejo de RSU en México. Fuente: (INECC, 2012) ……..…………….... 9 
Figura 3. Composición de los RSU en México. Adaptado de (INECC, 2012) ….. 9 
Figura 4. Agua contaminada infiltrándose al subsuelo en la planta de 
composta de Bordo Poniente. Adaptado de (Palacios González, 
2011) ……………………………………………………………………………………………….. 11 
Figura 5. Rutas de conversión bioquímica en la digestión anaerobia. 
Adaptado de (Rapport et al., 2008; Cavinato, 2011) ……………………. 16 
Figura 6. Parámetros que afectan la digestión anaerobia de RSOM …………….. 17 
Figura 7. Diagrama de Proceso de DA de RSOM ……………………………………………. 19 
Figura 8. Clasificación de las características de los sistemas de DA …………….. 20 
Figura 9. Factores componentes del ambiente ……………………………………………… 25 
Figura 10. Restricciones básicas de un proyecto. Adaptado de (PMI, 2008) ….. 31 
Figura 11. Expresión básica para calcular el Riesgo …………………………………………. 31 
Figura 12. Representación de la estructura jurídica en México adaptada en la 
pirámide jurídica de Adolf Julius Merkl (1890-1970) y Hans Kelsen 
(1881-1973) ……………………………………………………………………………………. 35 
Figura 13. Artículos que establecen la base para la regulación ambiental………. 36 
Figura 14. Leyes y Reglamentos Federales a consultar para la EIA y ERA de 
RSOM ………………………………………………………………………………………….……. 37 
Figura 15. Artículos de la LGEEPA y LGPGIR que establecen la competencia en 
materia de RSM ……………………………………………………………………………….. 38 
Figura 16. Metodología para la evaluación de impacto ambiental …………………. 48 
Figura 17. Diagrama para la identificación de impactos ambientales ………………. 51 
Figura 18. Ejemplo de la calificación de cada casilla de la Matriz de Evaluación 
de Impacto ……………………………………………………………………………………….. 54 
Figura 19. Magnitud del impacto a partir de la calificación cualitativa …………….. 60 
Figura 20. Metodología para la evaluación de riesgo del caso de estudio ……... 66 
Figura 21. Diagrama de identificación de impactos factores abióticos …………….. 72 
Figura 22. Diagrama de identificación de impactos (Factores Bióticos) ………... 73 
Figura 23. Diagrama de identificación de impactos (Factores Antrópicos de 
percepción) ……………………………………………………………………………………... 74 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ V ~ 
 
Figura 24. Matriz de evaluación de impacto para la digestión anaerobia (Parte 
1: etapa de construcción; factores abióticos y Bióticos) ……………... 77 
Figura 25. Matriz de evaluación de impacto para la digestión anaerobia (Parte 
2: etapa de construcción; factores antrópicos) …………………………….. 78 
Figura 26. Matriz de evaluación de impacto para la digestión anaerobia (Parte 
3: etapa de operación; Factores abióticos y bióticos) …………………... 79 
Figura 27. Matriz de evaluación de impacto para la digestión anaerobia (Parte 
4: etapa de operación; Factores antrópicos) …………………………………. 80 
Figura 28. Sustancias y materiales en el proceso de DA de RSOM …………………. 94 
Figura 29. Esquema simplificado de los diversos incidentes que pueden ocurrir 
en caso de existir una fuga. Fuente: (Casal Fàbrega & Vilchez 
Sánchez, 2010) ……………………………………………………………………………….. 98 
Figura 30. Límites de explosión a 25°C para mezclas de diferentes gases. 
Fuente: (Deublein & Steinhauser, 2008) ………………………………………… 99 
Figura 31. Definición de las cuatro zonas de peligro de explosión. Adaptado de 
(Bradfer, 2002) ……………………………………………………………………………….. 100 
Figura 32. Esquema de ejemplo para una zona explosiva con gases. Adaptado 
de (Asconumatics, 2012) ……………………………………………………………….. 101 
 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ VI ~ 
 
Índice de tablas 
 
Tabla 1. Cantidad total de FORSU tratada en las plantas de composta del 
D.F……………………………………………………………………………………………………… 10 
Tabla 2 Generación per cápita de RSU en el Distrito Federal y el Estado de 
México en 2010 y 2011 …………………………………………………………………… 10 
Tabla 3. Enfermedades relacionadas con RSU urbanos transmitidas por 
vectores …………………………………………………………………………………………… 12 
Tabla 4 Reacciones químicas que ocurren en la degradación acetogénica y 
en la etapa de metanogénesis …………………………………………………………. 16 
Tabla 5. Reacciones de reducción de sulfatos en sulfuro de hidrógeno ………. 17 
Tabla 6 Propiedades típicas del biogás ……………………………………………………….. 18 
Tabla 7 Ejemplos de plantas de digestión anaerobia de tratamiento de 
RSOM a gran escala ………………………………………………………………………… 21 
Tabla 8 Clasificación de impactos ambientales por sus características ……… 27 
Tabla 9. Fuentes de peligro…………………………………………………………………………… 34 
Tabla 10. Sustancias inflamables y explosivas involucradas en Actividades 
Altamente Riesgosas ………………………………………………………………………… 40 
Tabla 11. Normas oficiales mexicanas aplicables a la EIA y ERA ………………….. 42 
Tabla 12. Normas de referencia emitidas por el Estado de México en materia 
de residuos sólidos urbanos ……………………………………………………………… 43 
Tabla 13. Estándares internacionales relacionados con la seguridad en 
procesosquímicos …………………………………………………………………………… 44 
Tabla 14. Lista de verificación de los factores y sus elementos susceptibles de 
impacto ……………………………………………………………………………………………. 50 
Tabla 15. Ponderación numérica a cada criterio de evaluación …………………….. 55 
Tabla 16. Ponderación asignada a los factores abióticos, sus elementos y 
atributos afectados …………………………………………………………………………… 55 
Tabla 17. Ponderación asignada a los factores bióticos, sus elementos y 
atributos afectados …………………………………………………………………………… 56 
Tabla 18. Ponderación asignada a los factores antrópicos ……………………………… 56 
Tabla 19. Descripción y ponderación de las actividades en la etapa de 
construcción de la planta de digestión anaerobia …………………………… 57 
Tabla 20. Descripción y ponderación de las actividades en la etapa de 
construcción de un relleno sanitario ………………………………………………. 58 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ VII ~ 
 
Tabla 21. Descripción y ponderación de las actividades en la etapa de 
operación de una planta de digestión anaerobia ……………………………… 59 
Tabla 22. Descripción y ponderación de las actividades en la etapa de 
operación de un relleno sanitario ……………………………………………………. 59 
Tabla 23. Actividades globales para la etapa de construcción ………………………… 60 
Tabla 24. Actividades globales para la etapa de operación ……………………………… 60 
Tabla 25. Modalidades de estudios de riesgo aplicables a las actividades 
altamente riesgosas por su nivel de complejidad …………………………. 65 
Tabla 26. Niveles de riesgo ……………………………………………………………………………… 69 
Tabla 27. Número total de impactos obtenidos en la evaluación de la digestión 
anaerobia y del relleno sanitario ……………………………………………………. 75 
Tabla 28. Total de impactos de la digestión anaerobia y del relleno sanitario 
obtenidos de la evaluación de impacto ambiental …………………………… 76 
Tabla 29. Magnitud de impacto global de la planta de digestión anaerobia y 
del relleno sanitario en cada etapa ………………………………………………… 81 
Tabla 30. Magnitud del impacto de cada tecnología en los factores abióticos, 
bióticos y antrópicos en la etapa de construcción …………………………… 82 
Tabla 31. Magnitud del impacto de cada tecnología en los factores abióticos, 
bióticos y antrópicos en la etapa de operación ………………………………… 83 
Tabla 32. Magnitud de impacto de las actividades de la digestión anaerobia 
vs relleno sanitario en los factores abióticos ………………………………….. 84 
Tabla 33. Magnitud de impacto de las actividades de la digestión anaerobia 
vs relleno sanitario en los factores bióticos ……………………………………… 87 
Tabla 34. Magnitud de impacto de las actividades de la digestión anaerobia 
vs relleno sanitario en los factores antrópicos 1: paisaje, ruido y 
olores ………………………………………………………………………………………………… 89 
Tabla 35. Magnitud de impacto de las actividades de la digestión anaerobia 
vs relleno sanitario en los factores antrópicos 2(seguridad industrial 
y salud ocupacional) y antrópicos 3(socio-económicos) …………………. 92 
Tabla 36. Identificación de impactos en el sitio …………………………………………….. 93 
Tabla 37. Información general de las composiciones de biogás a partir de 
diferentes fuentes ……………………………………………………………………………. 95 
Tabla 38. Composición típica del biogás obtenido de RSOM …………………………… 95 
Tabla 39. Sustancias contaminantes en el biogás y sus efectos……………………… 96 
Tabla 40. Condiciones de operación del biodigestor………………………………………… 97 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
~ VIII ~ 
 
Tabla 41. Peligros más comunes en centros de trabajo que involucran 
procesos químicos …………………………………………………………………………… 97 
Tabla 42. Efectos a la salud por exposición a sulfuro de hidrógeno ……………… 103 
Tabla 43. Información de población potencialmente afectable ………………………. 103 
Tabla 44. Matriz de gestión de riesgo. Sección 1: identificación de la fuente, 
el daño y la descripción del evento …………………………………………………. 105 
Tabla 45. Matriz de gestión de riesgo. Sección 2: identificación del receptor y 
vía de exposición o trasporte ………………………………………………………….. 106 
Tabla 46. Matriz de Gestión de Riesgos. Sección 3 Juicio: Probabilidad de 
exposición, consecuencia y magnitud del riesgo …………………………….. 107 
Tabla 47. Matriz de gestión de riesgo Sección 4: Acciones para la prevención 
o mitigación del riesgo ……………………………………………………………………. 109 
 
 
 
 
 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 1 
Resumen 
 
El desarrollo de esta tesis, fue hecho como parte de la ejecución del 
Proyecto: “Generación de un sistema piloto de tratamiento de residuos 
sólidos orgánicos municipales (RSOM)”, que la Facultad de Química de la 
Universidad Nacional Autónoma de México, desarrolla en conjunto con las 
siguientes entidades de la universidad: el Instituto de Investigaciones 
Sociales, el Instituto de Ingeniería y el Programa Universitario del Medio 
Ambiente. 
 
Dicho proyecto se realiza en atención a una de las demandas que las 
entidades de la región centro (Distrito Federal, Estado de México y 
Morelos) establecen por medio del Consejo Nacional de Ciencia y 
Tecnología (CONACYT) y el Fondo Institucional de Fomento Regional para 
el Desarrollo Científico Tecnológico y de Innovación (FORDECYT), con el 
objetivo de responder de manera integral a los problemas, necesidades y 
oportunidades que se plantean en la demanda correspondiente. 
 
La tecnología que se ha elegido en el proyecto para el procesamiento de 
los residuos sólidos orgánicos es la digestión anaerobia (DA). Por lo que 
en este trabajo se realizó la evaluación conceptual del impacto ambiental 
que se puede generar debido a la construcción y operación de una planta 
de este tipo. Asimismo se realizó un análisis cualitativo de riesgos para 
plantas de DA. 
 
En síntesis, uno de los propósitos finales a corto plazo, de este trabajo, 
es construir una base para la elaboración de un plan de gestión de riesgo 
para la planta piloto que se va a construir y operar, en el cuál se incluyan 
medidas para prevenir, mitigar o controlar el impacto al ambiente y la 
seguridad en las instalaciones de dicha planta. 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 2 
1. INTRODUCCIÓN 
 
En el capítulo uno del presente trabajo, se establece la justificación del 
estudio en dónde se plantea la problemática y el área de oportunidad. 
Asimismo, para que esta importante función sustantiva encuentre su 
cauce, se establece la línea base que son los objetivos y alcances sobre 
los cuales la investigación y desarrollo de las evaluaciones estarán 
delimitadas. 
 
En virtud de lo anterior, en el capítulo dos se describe el marco teórico 
que recopila la información general de los temas principales: RSOM, 
digestión anaerobia (DA), evaluación de impacto ambiental (EIA) y 
evaluación de riesgo ambiental (ERA). 
 
Continuando con este proceso, se reconoce que es indispensable 
establecer el marco legal para las Evaluaciones de Impacto y Riesgo de 
un sistema de tratamiento de RSOM, que es desarrollado en el capítulo 
tres. 
 
Como columna vertebral de las evaluaciones en el capítulo cuatro se 
presenta la descripción de la metodología que garantiza la validez y la 
confiabilidad del conocimiento que se generó para las Evaluaciones de 
Impacto y Riesgo Ambiental. 
 
Enseguida en el capítulo cinco se presenta una de las partes esenciales, 
que está conformada por el desarrollo de las evaluaciones, la presentación 
de los resultados y análisis de los mismos. 
 
Finalmente en el capítulo seis se reúnen las conclusiones del trabajo 
realizado. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de DigestiónAnaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 
3 
1.1 Justificación 
 
La problemática inherente a la obsolescencia en el manejo de la creciente 
generación de residuos sólidos urbanos (RSU1), requiere de la 
implementación de procesos que contribuyan a reducir los impactos 
dañinos para el ambiente a través del tratamiento y aprovechamiento de 
este tipo de residuos. Actualmente, existe una gran variedad de nuevos 
procesos que están siendo aplicados, principalmente en Europa, desde 
hace varias décadas. 
No obstante, como establece el Programa de Gestión Integral de los 
Residuos Sólidos el Distrito Federal, adoptar una o varias alternativas 
implica contar con un fuerte respaldo técnico y económico que justifique 
la decisión, ya que en muchos casos están involucrados inversiones y 
costos de operación elevados (GDF, 2010). 
Uno de los proyectos existentes en la materia, pretende realizar la 
instalación de una planta piloto de digestión anaerobia para el tratamiento 
de residuos sólidos orgánicos municipales, con el objetivo de estudiar el 
proceso y la factibilidad económica y técnica para la implementación en 
un futuro de plantas de mayor escala, bajo las condiciones y restricciones 
existentes en el entorno. 
Entre las ventajas de la DA se encuentra que los productos principales 
del proceso tienen usos que traen beneficios. En primer lugar, el biogás 
puede ser utilizado como combustible en vehículos, para cocinar 
alimentos; o también para generar energía eléctrica. El digestato, 
generado del proceso, con alto contenido de nutrientes, puede ser 
empleado en el mejoramiento de suelos de áreas urbanas, agrícolas y 
áreas de conservación. 
 
1 Con la publicación de la LGPGIR en el DOF en octubre de 2003, a partir de 2004, lo que se conocía como residuos sólidos 
municipales, pasa a ser residuos sólidos urbanos. En esta tesis se empleará el término “municipales” y “urbanos” 
indistintamente. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 4 
Asimismo, la DA provee no sólo una fuente alterna de energía, también 
una alternativa para el manejo de los residuos orgánicos que contribuye 
a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de los rellenos 
sanitarios (Mata-Alvarez J, 2000; Frigon JC, 2010; Lo Niee Liew, 2012). 
La justificación de realizar la evaluación de impacto y riesgo ambiental 
de la planta piloto de digestión anaerobia se debe porque al implementar 
un proceso “nuevo” de tratamiento de residuos sólidos orgánicos se 
requiere además una evaluación que determine cuáles serán los impactos 
y posibles riesgos en la salud de la población y el ecosistema al igual que 
el establecimiento de las medidas de seguridad para prevenir las posibles 
consecuencias adversas y las acciones para controlar o mitigar los 
posibles efectos nocivos. 
 
1.2 Objetivos 
 
A continuación se describen los objetivos de este trabajo. 
1.2.1 Objetivo general 
 
o Realizar el estudio de evaluación del impacto ambiental y el análisis de 
riesgo de una planta piloto de digestión anaerobia para tratar residuos 
sólidos orgánicos municipales, a partir de la evaluación conceptual de 
la DA como método de tratamiento de RSOM. 
 
1.2.2 Objetivos particulares 
 
o Estructurar una metodología de evaluación de impacto ambiental (EIA) 
y de evaluación de riesgo ambiental (ERA), que se adecuen al caso de 
estudio. 
o Establecer el marco legal para las evaluaciones de impacto y riesgo de 
un sistema de digestión anaerobia para el tratamiento de RSOM. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 5 
o Realizar el análisis cualitativo y cuantitativo de impacto ambiental para 
un sistema de digestión anaerobia de RSOM. 
o Determinar cuáles serán los impactos y riesgos más importantes 
asociados a plantas de DA de RSOM. 
o Establecer propuestas de prevención y mitigación de impactos 
ambientales. 
o Proponer recomendaciones para la gestión de los riesgos más 
significativos, que contribuyan a la elaboración de un plan de gestión 
de riesgo. 
 
1.3 Alcances 
 
o Las evaluaciones de impacto y riesgo ambiental abarcarán las 
siguientes etapas: construcción y operación de una planta de DA. 
o Para tener un marco de comparación del impacto de la digestión 
anaerobia, como método de tratamiento de la fracción orgánica de los 
residuos sólidos urbanos (FORSU), también se realizará la evaluación 
de impacto del relleno sanitario, que actualmente es el principal 
método de disposición de RSU en México. 
o Se identificarán los peligros asociados con la seguridad, la salud y 
afectación al ambiente. 
o Se construirá una tabla de gestión de riesgo para una planta de 
digestión anaerobia. 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 6 
2. MARCO TEÓRICO 
 
A continuación se desarrolla el marco teórico. En la primera parte se 
aborda la situación de los RSOM. Después, se describen los temas 
relacionados a digestión anaerobia y por último se especifican los temas 
respectivos con las evaluaciones de riesgo e impacto. 
 
2.1 La tendencia en la gestión de RSU 
 
La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos 
(LGPGIR) establece que los RSU son aquellos generados en las casas 
habitación, que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan 
en sus actividades domésticas, de los productos que consumen y de sus 
envases, embalajes o empaques; los residuos que provienen de cualquier 
otra actividad dentro de establecimientos o en la vía pública que genere 
residuos con características domiciliarias, y los resultantes de la limpieza 
de las vías y lugares públicos, siempre que no sean considerados por la 
LGPGIR como residuos de otra índole (DOF, 2013). 
Habitualmente, sólo una parte de los RSU es rescatada ya que tienen 
un valor comercial en el reciclaje (cartón, plástico, vidrio, aluminio, entre 
los más comunes). 
En general, los residuos sólidos municipales (RSM) como también se 
les conoce a los RSU, pueden ser divididos en las siguientes sub-
fracciones (Braber, 1995): 
 
 Fracción orgánica digestible: materia orgánica biogénica, la cual es 
fácilmente degradable, por ejemplo: residuos de alimentos y 
residuos de jardín. Alrededor del 50% de los RSM se compone de 
está fracción. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 7 
 Fracción orgánica combustible: materia orgánica con digestión lenta 
y aquella que no es digestible, por ejemplo: madera, papel, cartón, 
plástico y otros materiales sintéticos. 
 Fracción inerte: piedras, arena, vidrio, metales, huesos. 
 
En muchos lugares los RSM se recolectan mezclados y son dispuestos en 
rellenos sanitarios, de esta forma no se aprovecha el potencial de cada 
una de las fracciones. Esto junto al acelerado aumento en su generación, 
hace evidente la necesidad de implementar procesos más eficaces y 
eficientes. 
La tendencia que se sigue a nivel internacional es la concepción de 
centros integrales de tratamiento para RSU, en donde se sugiere 
aprovechar la mayor parte de ellos. Se trata de sitios con infraestructura 
y equipamiento necesarios, en donde circulan de forma separada los 
residuos (materia prima) hacia instalaciones con varios procesos de 
recuperación, reúso y reciclado, en el caso de los inorgánicos, y con áreas 
para el composteo de la fracción orgánica, o la generación de biogás que 
es empleado para generar energía eléctrica que sustituye el uso de 
combustibles derivados del petróleo. 
En Europa, el avance en la política de gestiónde este tipo de residuos 
implica que los rellenos sanitarios ya no serán una opción en las próximas 
décadas. Los rellenos sanitarios, finalmente se convertirán en la última 
forma de disposición de unos pocos residuos (Hadjibiros, et al., 2011), los 
que no sean valorizables 
 
2.2 Generación, composición y gestión de RSU en México 
 
En México, a pesar de que en materia ambiental ahora se tiene un marco 
regulatorio dirigido a prevenir y disminuir la generación de RSU, éste no 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 8 
es suficiente para enfrentar los desafíos implicados en el manejo de la 
gran cantidad generada día a día. 
Esto debido a que el desarrollo hecho en los últimos años en el área, 
ha estado orientado a una gestión tradicional en la cual la disposición final 
continúa siendo la principal opción de tratamiento. 
Como indican los datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía 
(INEGI) presentados en la Figura 1, en 2010 el destino de los RSU de los 
2 456 municipios (incluidas las delegaciones del D.F.) fue en 1 643 
tiraderos a cielo abierto y en 238 rellenos sanitarios. 
 
 
Figura 1. Distribución porcentual de los tipos de sitios de disposición final de 
RSU en México en 2010. Adaptado de (INEGI, 2012) 
 
En cuanto a generación de RSU en el país, el Instituto Nacional de Ecología 
y Cambio Climático (INECC) recopila los datos más recientes reportados 
en los programas estatales de prevención y gestión integral de residuos; 
mostrados en la Figura 2. La generación estimada es de 102 895 t/d, de 
las cuales se recolecta el 83.93%. 
Se estima que 62 288 t/d de RSU fueron enviadas a rellenos sanitarios 
mientras que 16 395 t/d fueron enviadas a tiraderos a cielo abierto 
(INECC, 2012). 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 9 
 
Figura 2. Manejo de RSU en México. Fuente: (INECC, 2012) 
 
De la misma forma, el INECC (2012) reporta que la composición de estos 
residuos es 46.6% materia orgánica, 31.2% materiales susceptibles de 
aprovechamiento y el resto 22.2% se trata de otros materiales 
(considerados no aprovechables aún); estos datos están representados 
en la Figura 3. 
Si 46.6% de los RSU es la fracción orgánica, ¿Qué es lo que se hace 
con está fracción? En el Distrito Federal sólo una cantidad de la fracción 
orgánica es tratada en plantas de composta, el resto es enviada a 
disposición final. 
 
Figura 3. Composición de los RSU en México. Adaptado de (INECC, 2012) 
Generación 
102 895 t/d 
Acopio Industrial 
4.24% 
Recolección 
83.93% 
No recolectado 
y Destino 
Desconocido 
11.83% 
Recolección 
selectiva 
9.11% 
Recolección 
mezclada 
74.82% 
Disposición 
final 
78.54% 
Tratamiento / 
Reciclaje 
9.63% 
No recolectado 
y Destino 
Desconocido 
11.83% 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 10 
La Tabla 1, contiene un resumen de la cantidad de fracción orgánica de 
los residuos sólidos urbanos que ingreso a las plantas de composta del 
D.F., la cantidad de composta producida y la cantidad que se comercializó 
de 2008 a 2012, conforme a los inventarios de RSU del Distrito Federal. 
 
En lo que respecta a la generación diaria de RSU por habitante se estimó 
que a nivel nacional es de 1.00 kg. En el Distrito Federal y el Estado de 
México, en 2011 la generación fue de 1.51 y 1.19 kg respectivamente 
como se muestra en la Tabla 2. Mientras que en 2012, se estima que la 
generación de residuos por habitante al día fue de 1.52 kg en el D.F., 
como se reporta en la Base de Datos Estadísticos del Sistema Nacional de 
Información Ambiental y de Recursos Naturales (BADESNIARN). 
 
Tabla 2. Generación Per cápita de RSU en el Distrito Federal y el Estado de 
México en 2010 y 2011. 
 
Variable t/d Habitantes GPC [kg/hab/día] 
Entidad / Año 2010 2011 
Distrito Federal 13 250 8 851 080 1.50 1.51 
Estado de México 17 765 15 175 862 1.17 1.19 
 
Fuente: Adaptado de (INEGI, 2010; BADESNIARN, 2012) 
 
Tabla 1. Cantidad total de FORSU tratada en las plantas de composta del D.F. 
 
Disposición de FORSU 
2008 2009 2010 2011 2012 
t/año 
Capacidad Instalada de 
Recepción. 
80151 79 911 78 739 736 749 916 980 
Cantidad de Ingreso 37 869 35 089 41 753 611 906 872 045 
Producción Composta 10 897 8 082 11 536 120 211 167 830 
Composta Entregada 4829 8 887 3 899 18 320 12 657 
 
Fuente: Adaptado de Inventario de Residuos Sólidos del Distrito Federal de 2008, 
2009, 2010 y 2011 (SMA, 2008; SMA, 2009; SMA, 2010; SMA, 2011; SMA, 2012) 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 11 
2.3 El impacto ambiental de la disposición final de RSU 
 
Actualmente, el destino de los RSU en México es en los rellenos sanitarios, 
sin embargo, el tratamiento en rellenos sanitarios sufre serias 
desventajas (Nyns & Gendebien, 1992; Chugh, et al., 1999; Trzcinski, 
2009), los daños típicos son: 
 
 La contaminación de acuíferos y aguas superficiales por lixiviados 
producidos durante la fermentación de los residuos orgánicos. 
La Figura 4, es una imagen tomada en el relleno sanitario de Bordo 
Poniente, en dónde se observa la acumulación de agua durante el 
periodo de lluvias. 
 
 
Figura 4. Agua contaminada infiltrándose al subsuelo en la planta de composta 
de Bordo Poniente. Adaptado de (Palacios González, 2011) 
 
 La contaminación de grandes extensiones de suelo destinados a 
disposición final, que generan un pasivo ambiental al concluir su 
tiempo de vida útil. 
 Las emisiones de polvo y partículas. 
 Emisiones incontroladas de gases de efecto invernadero a la atmósfera 
producidos por los RSU. A nivel mundial, el 12% de las emisiones de 
metano provienen de los rellenos sanitarios, por lo que es la tercera 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 12 
fuente más grande de emisiones de metano de origen humano (U.S. 
EPA, 2006). 
 
No hay que olvidar las afectaciones a la población por ruido, malos olores, 
y transmisión de enfermedades debido a la generación de vectores como 
insectos y roedores (mosquitos, moscas, cucarachas, ratas). Algunas de 
las enfermedades relacionadas con los RSU transmitidas por vectores 
están enlistadas en la Tabla 3. 
 
Tabla 3. Enfermedades relacionadas con RSU urbanos transmitidas por 
vectores. 
Vectores Principales enfermedades Forma de transmisión 
Ratas 
Peste bubónica, Tifus murino, 
Leptospirosis 
A través del mordisco, orina y 
heces. 
A través de las pulgas que viven 
en el cuerpo de la rata. 
Moscas 
Fiebre tifoidea, Salmonelosis, 
Cólera, Amibiasis, Disentería, 
Giardiasis. 
Por vía mecánica (a través de las 
alas, patas y cuerpo). 
 
A través de heces y saliva 
Mosquitos 
Malaria, Leishmaniosis, Fiebre 
amarilla, Dengue, Filariosis 
A través de la picazón del 
mosquito hembra. 
Cucarachas Fiebre tifoidea, Cólera, Giardiasis. 
Por vía mecánica (a través de 
alas, patas y cuerpo) y por las 
heces. 
Cerdos y 
ganado 
Cisticercosis, Toxoplasmosis, 
Triquinosis, Teniasis 
Por ingestión de carne 
contaminada. 
Aves Toxoplasmosis A través de las heces 
Fuente: Adaptado de (DESA/UFMG, 1995 citado en BID, 1997; y Acurio, et al., 
1997) 
 
Por lo anterior, la disposición final de los RSU en rellenos sanitarios y 
tiraderos a cielo abierto representa un grave riesgo de contaminación del 
suelo, aire, aguas superficiales y subterráneas, así como el riesgo de 
afectación a la salud de la población. 
 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una PlantaPiloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 13 
2.4 Alternativa de tratamiento de la FORSU 
 
Debido a que hay pocos lugares aptos para la construcción de rellenos 
sanitarios, se requiere de nuevas instalaciones y métodos de tratamiento 
sostenibles para tratarlos y no sólo deshacerse de ellos, sino de 
aprovecharlos; en el mundo la opción elegida ha sido la producción de 
biogás a partir de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos. 
La FORSU es la materia de interés, porque es más factible emplear está 
fracción para obtener productos de gran valor económico que arrojarla al 
ambiente. En México, representan cerca del 47% de la composición de los 
RSU, como se mostró en la gráfica de la Figura 3. 
Al procesar la fracción orgánica, por un lado se contribuye a resolver la 
problemática de la gestión de RSU y su disposición final y por otro se 
fomenta el uso de energías alternativas que contribuyen a reducir las 
emisiones de gases de efecto invernadero. Ejemplo de ello es el caso de 
Noruega, en ese país, “recientemente el uso de biogás como combustible 
vehicular se ha hecho muy popular. Hoy, hay sitios de abastecimiento de 
biogás en Oslo, Stavanger y Fredrikstad (las principales ciudades de 
Noruega) además de aquellos con gas natural” (ECN, 2011). 
 
2.5 Antecedentes de la digestión anaerobia de RSOM 
 
La digestión anaerobia no es por sí misma algo nuevo, su base es el 
proceso natural de descomposición biológica. Durante más de cien años 
la DA ha sido empleada en instalaciones de tratamiento de aguas 
residuales y de alcantarillado para la degradación y estabilización de lodos 
(Braber, 1995; Rapport, et al., 2008). 
En las década de 1860, se comenzó a utilizar la digestión anaerobia 
para el tratamiento de aguas residuales domésticas, pero con una 
configuración similar a un tanque séptico (McCarty, 2001). 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 14 
A lo largo de varias décadas, en zonas rurales de África, China, India y 
otros países asiáticos como Tailandia se han empleado muchos 
biodigestores a escala doméstica para proveer biogás para cocinar y 
alumbrado (Rapport, et al., 2008; Dimpl, 2010; Abbasi, et al., 2012). 
Otro de los campos de aplicación de la DA alrededor del mundo, ha sido 
en las granjas ganaderas. Las cuales generan electricidad del biogás 
obtenido del tratamiento del estiércol y ahorran en el pago de servicios 
de suministro de energía eléctrica, al mismo tiempo disminuyen los 
impactos ambientales provocados por las lagunas de estiércol (Rapport, 
et al., 2008; EPA, 2009). En granjas productoras de leche, ubicadas en el 
norte del país, se están aplicando este tipo de plantas de biogás (EFM, 
2013). 
Los primeros biodigestores para obtener biogás a partir de residuos 
orgánicos se instalaron en Gran Bretaña en 1911 (Lobera Lössel, 2011). 
Sin embargo, la primera investigación en gran escala en digestión 
anaerobia de residuos sólidos municipales fue “RefCom” en E.U., la cual 
se inició en 1978 y cerrada a mitad de la década de los ochentas (Braber, 
1995). 
La mayoría de los países de la unión europea han desarrollado sistemas 
centralizados a gran escala para el tratamiento de residuos sólidos 
orgánicos municipales con generación de electricidad como un co-
producto (Rapport, et al., 2008). Los principales ejemplos son Alemania, 
Dinamarca y Noruega quienes cuentan con una vasta experiencia en el 
desarrollo de plantas de digestión anaerobia para RSU (Hartmann, et al., 
2002; Liebetrau, et al., 2002). 
2.6 Principios básicos de la digestión anaerobia 
 
La materia orgánica se descompone principalmente de dos formas. En 
una atmósfera sin oxígeno (condiciones anaeróbicas) la materia orgánica 
se degrada y produce biogás: una mezcla de metano (CH4) y dióxido de 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 15 
carbono (CO2). En presencia de oxígeno (condiciones aeróbicas) 
generalmente no se produce biogás; se produce dióxido de carbono, agua 
y otros compuestos orgánicos. 
 
En virtud de lo anterior, la digestión anaerobia es un proceso biológico en 
el cual microrganismos degradan la materia orgánica en ausencia de 
oxígeno, esto ocurre naturalmente en nichos anaeróbicos como 
humedales, pantanos, en los tractos digestivos de los animales rumiantes, 
y además es el principal proceso de descomposición que ocurre en los 
rellenos sanitarios (Braber, 1995; Rapport, et al., 2008). 
 
En este proceso biológico se identifican cuatro etapas: hidrólisis, 
acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis, en las cuales intervienen 
distintos tipos de bacterias y varias reacciones químicas. 
 
En la etapa de hidrólisis los carbohidratos, proteínas y grasas, se 
descomponen para formar moléculas orgánicas solubles como los 
aminoácidos. La etapa siguiente es la fermentación o acidogénesis, en 
dónde los productos son ácidos grasos como el ácido propiónico, butírico, 
valérico, isovalérico, capriónico entre otros (Cavinato, 2011). 
 
Posteriormente las bacterias acetogénicas, degradan estos ácidos 
grasos para formar dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H2) y ácido 
acético (CH3COOH). En la última etapa, intervienen las bacterias 
metanogénicas, las cuales producen el biogás. Algunas reacciones que 
tienen lugar en la acetogénesis y metanogénesis son presentadas en la 
Tabla 4. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 16 
 
Tabla 4. Reacciones químicas que ocurren en la degradación acetogénica y en 
la etapa de metanogénesis. 
 
Generación de ácido acético 
Ácido Propiónico CH3CH2COOH+2H2O→CH3COOH + CO2 + 3H2 
Ácido Butírico CH3(CH2)2COOH+4H2O→CH3COOH+2CO2 +6H2 
Propanol CH3(CH2)2OH+3H2O→CH3COOH+CO2 +5H2 
Dióxido de Carbono 
/ Hidrógeno 2CO2+4H2→CH3COOH+2H2O 
Generación de metano 
Ácido Acético CH3 COOH→CH4+CO2 
Dióxido de Carbono 
/ Hidrógeno 4H2+CO2→CH4+2H2O 
 
Fuente: (Deublein & Steinhauser, 2008 pp.: 96; Cavinato, 2011) 
 
La Figura 5 muestra el esquema de conversión bioquímica de la materia 
orgánica en la digestión anaerobia. 
 
Figura 5. Rutas de conversión bioquímica en la digestión anaerobia. Adaptado de 
(Rapport et al., 2008; Cavinato, 2011) 
 
Otras reacciones importantes que ocurren en la digestión anaerobia son 
las relacionadas con la reducción del azufre. 
Materia orgánica (carbohidratos, 
proteínas, grasas) 
Hidrólisis 
Moléculas orgánicas solubles (azúcares, 
aminoácidos, ácidos grasos) 
 Acidogénesis (fermentación) 
Ácidos grasos 
volátiles 
Ácido acético H2, CO2 
Metanogénesis Metanogénesis 
CH
4
, CO
2
 
Acetogénesis 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 17 
El azufre está presente en todos los materiales especialmente aquellos 
que contienen alta concentración de proteínas. 
Los sulfatos presentes en el material de alimentación son reducidos a 
sulfuro de hidrogeno por bacterias reductoras de azufre, las cuales 
compiten con los organismos metanogénicos por el mismo sustrato; en la 
Tabla 5 son presentadas las reacciones de reducción de azufre. 
 
Tabla 5. Reacciones de reducción de sulfatos en sulfuro de hidrógeno 
 
Las condiciones necesarias para la digestión anaerobia de los RSOM, 
involucran los parámetros de la Figura 6. 
 
Figura 6. Parámetros que afectan la digestión anaerobia de RSOM. 
 
Los parámetros físicos y químicos son requisitos esenciales para que se 
lleve a cabo la DA; mientras que los, parámetros de diseño están 
relacionados con la construcción de equipos y finalmente parámetros que 
se tienen que controlar y/o monitoreardurante la operación de la planta 
y favorecer la degradación de la materia orgánica y obtención de biogás. 
 
P
a
rá
m
e
tr
o
s
 d
e
 O
p
e
ra
c
ió
n
P
a
rá
m
e
tr
o
s
 d
e
 D
is
e
ñ
o
P
a
rá
m
e
tr
o
s
 F
ís
ic
o
s
 y
 Q
u
ím
ic
o
s
pH y alcalinidad
Temperatura
Composición de los 
RSOM
Potencial redox
Nutrientes
Humedad
Tóxicos e Inhibidores
Tamaño de partícula
Relación 
Carbono/Nitrogeno
Cantidad de 
RSOM a tratar
Tiempo de 
retención
Temperatura
Demanda 
bioquímica de 
oxígeno
Presión
Agitación
Temperatura
Velocidad de 
carga 
orgánica
H2+SO4
2-→H2S+H2O 
CH3COOH+SO4
2-→H2S+CO2+H2O 
Fuente: (Cavinato, 2011) 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 18 
2.7 Descripción de la tecnología para el tratamiento de RSOM 
 
Por lo general, una tonelada de RSOM produce de 100 a 200 m3 de biogás 
(Braber, 1995), y la composición típica y contenido energético de dicho 
biogás son mostrados en la Tabla 6. 
 
Tabla 6. Propiedades Típicas del Biogás. 
Contenido Energético 20-25 MJ/m3. 
Metano (%vol.). 55-70 
Dióxido de Carbono (% vol.). 30-45 
Sulfuro de Hidrógeno 200-4000 ppm 
Fuente: (Braber, 1995) 
 
Normalmente, el proceso de digestión anaerobia para RSOM se puede 
dividir en las etapas de: pre-tratamiento de la materia prima, digestión 
del sustrato y post-tratamiento; que se refiere a la recuperación de biogás 
y tratamiento de los residuos generados (Braber, 1995; IEA, 2001; 
Vandevivere, et al., 2004;). 
La Figura 7 representa un esquema general de proceso de plantas de 
digestión anaerobia de RSOM. 
El proceso inicia con la recepción de RSU, aquí uno de los aspectos clave 
es el pre- tratamiento en la fuente porque si no lo hay se requiere una 
separación mecánica de materiales que no son digestibles como plásticos, 
metales, vidrio, entre otros. 
Lo que sigue es la alimentación del biodigestor anaerobio; dónde se 
lleva a cabo la degradación de los RSOM y se obtiene digestato y biogás. 
El biogás pasa por unos filtros, que generalmente son de óxido de hierro, 
para eliminar el H2S, y se trasporta a tanques de almacenamiento o a 
motores de generación de energía; adicionalmente las plantas de biogás 
cuentan con un quemador que se utiliza cuando hay aumentos en la 
producción de biogás. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 19 
 
 
Figura 7. Diagrama de Proceso de DA de RSOM. 
 
2.8 Sistemas de digestión anaerobia de RSOM 
 
Un sistema de digestión anaerobia de RSOM tiene diferentes 
configuraciones en función de: número de etapas de proceso, tipo de 
biodigestor, si hay combinación de la FORSU con algún otro sustrato, por 
la temperatura de operación y por el contenido de sólidos: si es húmeda 
o seca. La Figura 8 es un esquema con una clasificación de las 
características que pueden tener las plantas de digestión anaerobia. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 20 
 
Figura 8. Clasificación de las características de los sistemas de DA. 
 
La digestión anaerobia opera con dos sistemas de digestión básica. 
digestión húmeda, cuándo el porcentaje de sólidos totales del sustrato es 
más bajo que 15% y digestión seca, cuando el contenido de sólidos totales 
del sustrato está arriba del 15%, usualmente entre 20 y 40% (Al Seadi, 
et al., 2008). 
En un biodigestor de tipo continuo, la alimentación es constantemente 
alimentada, produciendo biogás sin interrupción por la adición de nueva 
materia prima. 
Los biodigestores discontinuos son inicialmente alimentados con una 
carga de materia prima que es procesada y después es completamente 
removida transcurrido el tiempo de retención, para alimentar una nueva 
carga (Al Seadi, et al., 2008). 
Los biodigestores semi-continuos, tienen la flexibilidad de alimentarse 
al inicio y a medida que tiene lugar la reacción se va retirando productos 
y alimentando materia prima poco a poco de forma casi continúa. 
Para conseguir sistemas más eficientes se combinan varios 
biodigestores en los que se separan las etapas de la digestión anaerobia. 
Por ejemplo, un primer biodigestor con elevado tiempo de retención, 
para favorecer la hidrólisis, seguido de un biodigestor de bajo tiempo de 
retención que digiere la materia orgánica disuelta y los ácidos producidos 
en la primera etapa. Este sistema ha demostrado ser muy útil para tratar 
Contenido
de sólidos
•Seco
•Húmedo
Tipo de 
alimentación
•Continuo
•Semi-
continuo
•Discontinuo
Etapas
•Una etapa
•Varias 
etapas
Co-digestión
•Varios 
sustratos
•Único 
sustrato
Temperatura 
de proceso
•Psicrofílico 
(<20°C)
•Mesofílico 
(30-42°C)
•Termofílico 
(43-55°C)
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 21 
residuos sólidos cuya etapa limitante es la hidrólisis, como en el caso de 
los RSU y residuos de ganado vacuno (Varnero Moreno, 2011). 
En la digestión anaerobia, co-digestión es el término utilizado para 
describir el tratamiento combinado de varios residuos con características 
complementarias, siendo una de las principales ventajas de la DA, como 
la utilización de co-digestión de la FORSU con residuos agrícolas, con 
lodos de aguas residuales o desechos más específicos como grasas de 
origen animal o vegetal (Fernández, et al., 2005). 
2.9 Tecnologías comerciales para plantas de DA de RSOM 
 
Diversas empresas europeas, han patentado las configuraciones de sus 
plantas de DA que han desarrollado. En el mercado las principales 
tecnologías están representadas por: Valorga, Dranco, Kompogas, BTA, 
entre otras; en la Tabla 7 se presentan las características de estas cuatro 
tecnologías: 
Tabla 7. Ejemplos de plantas de digestión anaerobia de tratamiento de RSOM 
a gran escala. 
 
Tecnología VALORGA DRANCO KOMPOGAS BTA 
Etapas 1 etapa 1 etapa 1 etapa 2 etapas 
Temperatura de 
operación 
Mesofílico Termofílico termofílico mesofílico 
Contenido de 
sólidos 
Seca Seca Seca Húmeda 
Tipo de mezclado 
Mezclado por 
inyección de 
gas. 
Recirculación 
del material 
digerido 
Mezclado 
mecánico 
 
Mezclado 
mecánico 
 
Tiempo de 
Retención (días) 
15 - 20 18 - 21 13 - 25 4-6 
Pre-tratamiento 
Separación 
mecánica 
Separación en 
la fuente 
Separación en 
la fuente / 
separación a 
mano 
Separación 
en la fuente 
Ubicación y año de 
construcción 
1988 Amiens 
(Francia) 
1992 Brecht 
(Bélgica) 
1992 
Rtimlang 
(Suiza) 
1991 
Helsingor, 
(Dinamarca) 
Cantidad tratada 
(ton/año) 
55,000 15,000 10,000 20,000 
Fuente: (Braber, 1995) 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 22 
2.10 Desventajas y ventajas de la DA 
 
A continuación se mencionan algunas ventajas y desventajas de la DA 
citadas en a la literatura, que servirán más adelante en la identificación 
de posibles riesgos y su impacto. Las ventajas son las siguientes: 
 Evita el escurrimiento de lixiviados en las cuencas hidrológicas 
(Antweiler, 1995; Tchobanoglous, 2003). 
 La cantidad de biosólidos es menor que la cantidad resultante de 
procesos de tratamiento aerobio, porque la mayor parte de materia 
orgánica digestible estable, se convierte a CH4 y CO2. Relativamente 
poca energía va al crecimiento celular (McCarty, 1964; 
Tchobanoglous, 2003). 
 El efluente rico en nutrientes se puede usar como un fertilizante 
para los cultivos. Los fertilizantes comerciales son caros y los 
procesos para su fabricación son insostenibles. El efluente de la 
digestión anaerobia contiene nitrógeno y fósforo que se puede usar 
como un fertilizantepara los cultivos agrícolas (Mara, 1989; Smil, 
1999; Tchobanoglous, 2003; Jonsson, 2004). 
 Disminución de las emisiones de metano a la atmósfera. El metano 
tiene un potencial de calentamiento global veintiún veces mayor 
que el dióxido de carbono (Edwards, 2004; Cakir, 2005; Kandlikar, 
2011;World Health Organization., 2011). 
Las desventajas de la DA son: 
 En primer lugar, la digestión anaerobia a pequeña escala requiere 
la adición de agua (Sharma & Pellizzi, 1991) Esto puede 
representar una dificultad en algunos lugares durante la época de 
estiaje. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 23 
 Requiere más tiempo para poner en marcha el proceso, porque las 
reacciones metanogénicas tienen cinéticas de crecimiento más 
lentas (Rowse, 2011). 
 La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es un método para medir 
la cantidad de materia biodegradable disuelta o suspendida en el 
efluente de digestato, con altas concentraciones de DBO, se debe 
evitar la descarga directa en los cuerpos de agua (Rowse, 2011), 
para evitar una posible contaminación. 
 Puede requerir la adición de alcalinidad (en la forma de bicarbonato 
de sodio) para llegar a los niveles de 2000 – 3000 mg/L de CaCO3 
con el fin de mantener un pH óptimo (Rowse, 2011). 
 Las velocidades de reacción en los procesos de DA son mucho más 
sensibles a los cambios en la temperatura (Tchobanoglous, et al., 
2003). Por esta razón, se recomienda que la temperatura no debe 
variar arriba de 0.5 °C/d (Vesilind, 1998). 
 Los mayores costos están asociados al volumen del biodigestor pues 
se requiere un volumen más grande para el tratamiento anaerobio, 
además de infraestructura adicional necesaria para la captura de 
metano y el uso de energía (Rowse, 2011). 
 Muchas sustancias pueden inhibir la producción de biogás, y es 
porque las bacterias metanogénicas, productoras de metano, 
suelen ser las más sensibles y primeras en ser afectadas. Las 
sustancias inhibidoras pueden entrar en el proceso, ya sea porque 
no hay una separación de las fracciones de los RSU o se pueden 
formar durante la degradación de una sustancia inicialmente no 
inhibidora (Schnürer & Jarvis, 2009). 
 El efecto de una sustancia tóxica puede variar, y el proceso puede 
responder de diferentes maneras, dependiendo de factores tales 
como la concentración de sustancias inhibidoras, tiempo de 
retención, la temperatura, el pH, la concentración y el tipo de 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 24 
microorganismos presentes (Schnürer & Jarvis, 2009). Puede haber 
una mayor producción de gases corrosivos y olores (Tchobanoglous, 
et al., 2003). 
 Si el residuo digerido se utiliza como fertilizante, trazas de diversas 
sustancias tóxicas también pueden afectar negativamente a los 
microorganismos del suelo (Schnürer & Jarvis, 2009). 
 Si hay una liberación incontrolada de biogás, el metano y el aire 
pueden formar una mezcla explosiva la cual puede hacer 
combustión espontánea a altas temperaturas (Tchobanoglous, et 
al., 2003). 
 El metano y el dióxido de carbono son gases inodoros y durante la 
digestión anaerobia se produce sulfuro de hidrógeno el cual huele a 
huevo podrido sin embargo al depurar el biogás a través de óxido 
de hierro es probable que el biogás no tenga ningún olor 
(GTZ/EnDev, 2010). Esto es peligroso, ya que al haber una fuga en 
el recipiente de almacenamiento o en la línea de biogás es posible 
que no sea detectada rápidamente; es importante mencionar que 
el metano en concentraciones elevadas causa asfixia (Rowse, 
2011). 
2.11 Importancia de las evaluaciones de impacto ambiental y de riesgo 
 
En la labor de preservación del ambiente, la preocupación surge con todas 
aquellas actividades del ser humano que puedan alterar el entorno donde 
vive y su calidad de vida, ya sea en forma directa o indirecta (Espinoza, 
2002). 
En este punto, es imprescindible conocer los elementos que constituyen 
al ambiente, dichos elementos se clasifican en tres grupos, que en este 
trabajo se denominan factores ambientales y son los siguientes: factores 
bióticos, abióticos y antrópicos. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 25 
Los factores abióticos (no biológicos) son los diferentes elementos que 
determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos como lo 
son: el aire, agua y suelo. Los factores bióticos (o biológicos), representan 
a todos los seres vivos del ecosistema. Los factores antrópicos (o 
antropogénicos) se refieren a los procesos y actividades que son 
originados por el ser humano. 
Es importante enfatizar que estos factores interactúan entre sí todo el 
tiempo; en la Figura 9 se representa la interrelación de cada grupo de 
elementos constituyentes del ambiente. 
 
Figura 9. Factores componentes del ambiente. 
 
Entonces la dimensión ambiental debe analizarse en un sentido amplio, 
tanto en sus aspectos naturales (suelo, aire, agua, flora y fauna) como 
de contaminación a los mismos; en los aspectos de valor paisajístico, de 
alteración de costumbres humanas y de impactos sobre la salud de las 
personas (Espinoza, 2002). 
Por ello, la evaluación es el proceso en el que se emite un juicio sobre la 
tolerabilidad del peligro y su impacto y por tanto de su aceptabilidad. 
Implica la toma de decisiones al respecto, en función de factores como: 
 
 Criterios legales 
 Disponibilidad o madurez de la tecnología 
Antrópicos 
(Actividades 
humanas)
Bióticos 
(Seres 
vivos)
Abióticos 
(Aire, 
agua, 
suelo)
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 26 
 Aspectos económicos y financieros 
 Afectación a los ecosistemas 
 Componentes políticos, sociales (expectativas de los grupos de 
interés), culturales y éticos. 
 
Entre las herramientas más relevantes que existen para esa tarea, se 
encuentran las evaluaciones de impacto y riesgo ambiental. Cuyo 
propósito es no sólo prevenir y mitigar los problemas relacionados con la 
degradación del ambiente, es asegurar que los recursos de un proyecto 
sean utilizados de la forma más eficientemente posible para incorporar 
mecanismos de control de riesgos que faciliten la toma de decisiones 
(PMI, 2008). 
 
2.12 La evaluación de impacto ambiental 
 
En la legislación mexicana la Ley General de Equilibrio Ecológico y 
Protección al Ambiente (LGEEPA) define impacto ambiental como la 
modificación del ambiente ocasionada por la acción del hombre o de la 
naturaleza. 
Existen diversos tipos de impactos ambientales, pero fundamentalmente 
por su origen se pueden clasificar en los provocados por (DGIRA, 2012): 
 
1. El aprovechamiento de recursos naturales ya sean renovables, tales 
como el aprovechamiento forestal o la pesca; o no renovables, tales 
como la extracción del petróleo o minerales. 
2. Contaminación. Todos los proyectos que producen algún residuo 
(peligroso o no), emiten gases a la atmósfera o vierten líquidos al 
ambiente. 
3. Ocupación del territorio. Los proyectos que al ocupar un territorio 
modifican las condiciones naturales por acciones tales como desmonte, 
compactación del suelo y otras. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 27 
 
Además, existe la clasificación de impactos ambientales enfocada a sus 
características, descritos en la Tabla 8. 
 
Tabla 8. Clasificación de impactos ambientales por sus características. 
 
Tipo Descripción. 
Positivo o Negativo 
 
En términos del efecto resultanteen el ambiente. 
Directo o Indirecto 
 
Si es causado por alguna acción del proyecto o es 
resultado del efecto producido por la acción 
Son directos si involucran pérdida parcial o total de un 
recurso o su deterioro (contaminar aguas, talar 
bosques.). 
Son indirectos cuando inducen y /o generan otros 
deterioros sobe el ambiente (erosión antrópica, 
inundaciones.). 
Acumulativo 
Es el efecto que resulta de la suma de impactos 
ocurridos en el pasado o que están ocurriendo en el 
presente. 
Sinérgico 
Se produce cuando el efecto, conjunto de impactos, 
supone una incidencia mayor que la suma de los 
impactos individuales. 
Residual 
El que persiste después de la aplicación de medidas de 
mitigación. 
Temporal o Permanente Si es por un período determinado o es definitivo. 
Reversible o Irreversible 
Dependiendo de la posibilidad de regresar a las 
condiciones originales. 
Continuo o Periódico Dependiendo del período en que se manifieste. 
 
Fuente: (DGIRA, 2012; Espinoza, 2002) 
 
Es en el estudio de evaluación de impacto ambiental donde se integra la 
identificación, calificación y análisis de los posibles impactos 
(consecuencias) que podrían ser provocados por obras o actividades que 
se encuentran en etapa de proyecto o sea que no han sido iniciadas 
(DGIRA, 2011). Generalmente, el contenido de los estudios de evaluación 
de impacto ambiental es el siguiente: 
 
 Descripción del proyecto. 
 Descripción de las obras y/o actividades. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 28 
 Descripción de la problemática y área de influencia del proyecto. 
 Identificación y descripción de impactos ambientales. 
 Asignación de indicadores de impacto y evaluación. 
 Propuestas de medidas para la prevención, mitigación o 
compensación de impactos ambientales. 
 
En México, los estudios de EIA se presentan ante la Secretaria del Medio 
Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), según sea el caso, mediante 
tres documentos: informe preventivo, manifestación de impacto 
ambiental (MIA) modalidad particular y, manifestación ambiental 
modalidad regional. 
El informe preventivo se presenta cuando existen normas u otras 
disposiciones que regulen, en general, los impactos relevantes que se 
pudieran generar en las obras de ejecución de un proyecto; por ejemplo 
las emisiones y descargas de contaminantes. De igual forma cuando se 
trate de obras que estén previstas en un plan de desarrollo urbano u 
ordenamiento ecológico ya evaluado por la SEMARNAT y cuando se trate 
de instalaciones en parques industriales autorizados. 
En los casos anteriores la SEMARNAT determinará si se requiere la 
presentación de una manifestación de impacto ambiental en alguna de las 
modalidades: regional o particular (DGIRA, 2011). 
Una Manifestación de Impacto Ambiental es un documento que contiene 
el estudio de impacto ambiental para alguna de las obras o actividades 
previstas en el artículo 28 de la LGEEPA que se deseen realizar. 
Además una EIA determina si un proyecto se considerara sujeto de una 
evaluación de riesgo o si bien exenta de él. Esto significa que, con base 
en la identificación de impactos potenciales y una vez definida la zona de 
influencia del proyecto se decidirá si se requiere un análisis más detallado 
o información adicional para establecer las medidas de prevención y 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 29 
seguridad apropiadas, según corresponda y en su caso si hay autorización 
por parte de las instituciones competentes para la ejecución del proyecto. 
 
2.13 Riesgo 
 
Para hablar de riesgo, es de primordial importancia señalar que la palabra 
“riesgo” tiene distintas adaptaciones conceptuales en función de la 
disciplina y el enfoque desde el cuál se le aborde (Asveld & Roeser, 2009; 
Ramírez, 2009). 
En este sentido, se encuentra el riesgo relacionado con la salud 
humana, el impacto al ambiente, actividades financieras, administración 
de proyectos, condiciones laborales, ocurrencia de desastres, plantas 
químicas, acontecimientos políticos y sociales. 
A fin de cuentas todos los tipos de riesgo mencionados asocian la 
posibilidad de ocurrencia de un factor detonante y su potencial de causar 
daño. 
Por lo anterior, la definición más completa establece que, riesgo es la 
probabilidad de que se desencadene u ocurra un determinado fenómeno 
o evento que, como consecuencia de su propia naturaleza o intensidad y 
la vulnerabilidad de los elementos expuestos, pueda producir pérdidas de 
bienes o efectos perjudiciales en las personas (DGPCE, 2012) y el 
ambiente. 
Esto significa que el riesgo es función de la naturaleza del peligro, la 
posibilidad de exposición, las características del receptor, y la posibilidad 
de ocurrencia de consecuencias (Kolluru, et al., 1998). 
 
El peligro o amenaza se refiere a aquellos agentes físicos, químicos, 
biológicos, restricciones o condiciones que debido a sus características 
tienen el potencial de causar daño a personas, bienes o el medio ambiente 
(CCPS, 1989; Kolluru, et al., 1998; PMI, 2008). 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 30 
La exposición se refiere a la facilidad de acceso o vías de contacto que 
existen entre el peligro y el receptor. 
 
El receptor es quien está expuesto al peligro y también es susceptible del 
impacto de un evento. El o los receptores pueden ser uno o más 
componentes del ambiente, contenidos en la Figura 9. 
 
La vulnerabilidad es el conjunto de características de los receptores, que 
los hacen ser susceptibles a la exposición de peligros y a sufrir 
consecuencias de un evento o fenómeno. 
Actualmente al concepto de riesgo se ha añadido un nuevo elemento: la 
resiliencia, que es la capacidad del receptor expuesto a un peligro para 
resistir, adaptarse y recuperarse de los efectos de un evento (UNISDR, 
2009). 
Las consecuencias o impactos son el resultado de la ocurrencia de 
fenómenos o eventos. Pueden ser buenas y deseables, o malas e 
indeseables; las cuales, generalmente se asocian con él riesgo. 
 
Las consecuencias de diferentes tipos de riesgos se expresan por lo 
general en términos de seguridad (por ejemplo: decesos, heridos); salud 
(por ejemplo: efectos cancerosos y no cancerosos); biodiversidad 
(extinción de especies, pérdida del hábitat); financieros (como pérdida de 
bienes, y capital), o una combinación de todos (Kolluru, et al., 1998). 
 
En el caso específico de proyectos, el impacto se ve reflejado en las 
restricciones básicas contenidas en la Figura 10: alcance (¿Es mejor?), 
tiempo (¿Es más rápido?), costo (¿Es más barato?) y calidad (¿Qué tan 
bueno es?). 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 31 
 
Figura 10. Restricciones básicas de un proyecto. Adaptado de (PMI, 2008) 
 
Con todo lo anterior, el concepto de riesgo nos dice: 
 Cuál será el grado de afectación de un evento peligroso. En otras 
palabras, cuánto de qué, causa cuánto daño a quién. 
 Y qué tan seguido se puede esperar que ocurra el evento: cuál es la 
frecuencia y/o probabilidad. 
 
En términos matemáticos, la ecuación básica para calcular el riesgo está 
en la Figura 11, la cual establece que el riesgo es el producto de la 
magnitud de la consecuencia por la frecuencia y/o probabilidad con que 
ocurre la misma. 
 
Figura 11. Expresión básica para calcular el Riesgo. 
 
Los riesgos pueden ser clasificados en varias formas; puede ser en base 
a las causas de su origen: 
 origen antrópico (originados por las actividades humanas) 
Evaluación de Impacto Ambientaly de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 32 
 origen natural (debido a fenómenos geológicos, 
hidrometeorológicos, químicos, físicos o biológicos); 
También se pueden categorizar conforme a la naturaleza de las 
consecuencias o de ambas formas. Una de las más completas 
clasificaciones incluye las categorías siguientes: salud, financiera, 
ambiental y seguridad (Modarres, 2006). 
1. El análisis de riesgo a la salud involucra la estimación de posibles, 
lesiones enfermedades y pérdidas de vida de humanos, animales y 
plantas. 
2. Análisis de riesgo financiero implica estimar las posibles pérdidas 
monetarias individuales, institucionales y sociales, tales como las 
fluctuaciones de divisas, tipos de interés, las pérdidas de los 
proyectos, pérdidas de mercado, quiebra, y daños a la propiedad. 
 
3. Análisis de riesgos ambientales implica la estimación de las pérdidas 
debidas a la contaminación en los ecosistemas (agua, tierra y 
atmósfera), la contaminación por ruido y olores. 
 
4. El análisis de riesgo en la seguridad se divide en dos vertientes. Por 
una parte involucra la estimación de posibles daños causados por 
accidentes ocurridos debido a eventos naturales (condiciones 
climáticas, terremotos, entre otros) o por productos y actividades 
humanas (tecnologías, accidentes de aviones, plantas químicas, 
explosiones, obsolescencia tecnológica). Por otra parte, involucra 
estimar el acceso y daño causado debido a la guerra, terrorismo, 
crimen, violencia y la apropiación indebida de la información 
(información de seguridad nacional, propiedad intelectual, etc.). 
 
Hay también interrelación entre las categorías anteriores. Por ejemplo, 
riesgos ambientales pueden ser conducidos por riesgos financieros. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 33 
2.14 La evaluación de impacto ambiental 
 
Tal y como se establece en la norma de referencia NRF-018-PEMEX-2007, 
la evaluación de riesgos es el proceso de identificar peligros o condiciones 
peligrosas en los materiales, sustancias o en los procesos; la Tabla 9 
resume las fuentes de peligro en los procesos químicos; analizar y/o 
modelar las consecuencias en caso de fuga o falla y la frecuencia con que 
pueden ocurrir, caracterizar y jerarquizar el riesgo resultante (PEMEX, 
2008). 
 
En este mismo orden de ideas, de acuerdo al concepto de riesgo y de 
evaluación de riesgo ambiental contenidos en la LGPGIR, la ERA es el 
proceso metodológico que permite analizar los factores que pueden 
originar efectos adversos en la salud de los organismos vivos, en los 
ecosistemas, o en los bienes debido al manejo, liberación y exposición de 
materiales o residuos que contengan sustancias químicas con alguna de 
estas características: corrosiva, reactiva, explosiva, tóxica, inflamable o 
biológico-infecciosa (CRETIB) (Novelo Burbante, 1995; DOF, 2013). 
 
Además, como se define en la norma de referencia mencionada (NRF-
018-PEMEX-2007), es en el estudio de riesgo, donde se integra la 
información técnica, las premisas y criterios aplicados; la metodología de 
análisis empleada, las limitaciones del estudio y el catálogo de los 
escenarios, entre otros datos para la caracterización y evaluación de 
riesgos. 
 
Por ejemplo, la SEMARNAT establece que un estudio de riesgo debe 
contener información acerca de: 
 
I. Escenarios y medidas preventivas resultantes del análisis de los 
riesgos ambientales relacionados con el proyecto. 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 34 
II. Descripción de las zonas de protección en torno a las instalaciones, 
en su caso, y 
III. Señalamiento de las medidas de seguridad en materia ambiental. 
 
Tabla 9. Fuentes de peligro. 
Peligros en el proceso Acontecimientos de inicio 
Materiales con características 
CRETIB: 
Materiales inflamables 
Materiales combustibles 
Materiales inestables 
Materiales corrosivos 
Sustancias asfixiantes 
Materiales altamente 
reactivos 
Materiales tóxicos 
Polvos combustibles 
Materiales pirofóricos 
Gases inertes 
Alteraciones del proceso 
*Desviaciones del proceso en: 
Presión; temperatura; gasto; 
concentración; cambios de 
fase/estado; Impurezas; velocidad de 
reacción/ calor de reacción 
*Reacción espontánea 
Polimerización; reacción sin control; 
explosión interna 
*Fallas del contenedor 
Tuberías, tanques recipientes, 
aparatos/sellos 
*Fallas en el funcionamiento del equipo 
Bombas, válvulas, instrumentos, 
sensores 
*Pérdida de servicios 
Eléctricos, agua, refrigeración, aire, 
fluidos de transferencia de calor, vapor, 
ventilación 
 
Sensibilidad de la reacción 
 
 
Condiciones físicas extremas: 
Temperaturas altas o 
criogénicas 
Altas presiones 
Vacíos 
Ciclos de presión 
Ciclos de temperatura 
Vibraciones/martilleo 
líquido 
Fallas en sistemas administrativos 
Diseño; comunicación 
Error humano 
Diseño; construcción; operaciones 
Mantenimiento; pruebas e inspección 
Acontecimientos externos 
Condiciones climatológicas extremas 
(inundaciones, vientos); terremotos; 
Impactos de accidentes en sitios cercanos 
Vandalismo/sabotaje 
Fuente: Adaptado de AIChE/CCPS, 2000 
 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 
35 
3. MARCO LEGAL 
 
El aspecto esencial que se requiere para establecer el marco legal del caso 
de estudio es el conocimiento de la estructura básica, que se describe en 
la Figura 12, correspondiente al ordenamiento jurídico en México. 
Esta estructura es la guía elegida para establecer y acotar el marco legal 
relacionado con los temas centrales: EIA, ERA y RSU. 
 
Figura 12. Representación de la estructura jurídica en México adaptada en la 
pirámide Jurídica de Adolf Julius Merkl (1890-1970) y Hans Kelsen (1881-1973)2 
 
Los artículos 4, 25, 27, 73 y 115 de la Constitución Política de los Estados 
Unidos Mexicanos contenidos en la Figura 13, son la base de los 
lineamientos para la protección del ambiente en particular, “abordan los 
 
2 Hans Kelsen y Adolf Julius Merkl fueron los cofundadores de la teoría de la pirámide jurídica. Merkl fue quien 
desarrollo la configuración de una pirámide jurídica, sin embargo, Kelsen en su obra más destacada: Teoría pura del 
derecho, “configuró el ordenamiento jurídico en una estructura jerárquica, en la que la norma inferior tiene su razón 
de validez en la norma superior, hasta alcanzar, en el vértice, la norma fundamental, que da validez y unidad a todo 
el ordenamiento jurídico” (Domingo, 2009). 
Evaluación de Impacto Ambiental y de Riesgo Ambiental de una Planta Piloto de Digestión 
Anaerobia de Residuos Sólidos Orgánicos Municipales. 
 
 36 
temas de protección a la salud, cuidado del medio ambiente, conservación 
de los recursos naturales, prevención y control de la contaminación, 
elaboración de reglamentos del servicio de limpia pública y transporte de 
los residuos sólidos” (Vargas Hernández, 2003; Romano Pardo, 2010). 
 
 
 
Figura 13. Artículos que establecen la base para la regulación ambiental. 
 
3.1 Leyes y reglamentos en materia de EIA y ERA 
 
Después de la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, la 
ley rectora de los temas ambientales es la Ley General de Equilibrio 
Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA); y al abordar el tema de 
residuos la ley correspondiente es la Ley General para la Prevención y 
Gestión Integral de los Residuos (LGPGIR), ambas emitidas por la 
SEMARNAT, al igual que sus respectivos reglamentos, en el caso de la 
LGEEPA, el principal reglamento de interés es el que está enfocado a la 
EIA. 
Además